#pragma once

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <mutex>
#include <cassert>
#include <jsoncpp/json/json.h>

#include "oj_model.hpp"
#include "oj_view.hpp"
#include "../comm/util.hpp"
#include "../comm/httplib.h"

namespace ns_control
{
    using namespace std;
    using namespace ns_model;
    using namespace ns_view;
    using namespace httplib;

    // 提供服务的主机
    class Machine
    {
    public:
        string ip;     // 编译服务的 ip
        int port;      // 编译服务的 port
        uint64_t load; // 编译服务的负载
        mutex *mtx;    // mutex 底层是禁止拷贝的, 所以使用指针
    public:
        Machine() : ip(""), port(0), load(0), mtx(nullptr) {}
        ~Machine() {}

    public:
        // 提升主机负载
        void IncLoad()
        {
            if (mtx) mtx->lock();
            load++;
            if (mtx) mtx->unlock();
        }
        // 减少主机负载
        void DecLoad()
        {
            if (mtx) mtx->lock();
            load--;
            if (mtx) mtx->unlock();
        }
        void ResetLoad()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            load = 0;
            if(mtx) mtx->unlock();
        }
        uint64_t Load()
        {
            uint64_t _load = 0;
            if (mtx) mtx->lock();
            _load = load;
            if (mtx) mtx->unlock();

            return _load;
        }
    };

    const string service_machine = "./conf/service_machine.conf";
    // 负载均衡模块
    class LoadBalance
    {
    private:
        // 可以给我们提供编译服务的所有主机
        // 每一台主机都有自己的下标, 充当当前主机的 id
        vector<Machine> machines;
        // 所有在线主机的 id
        vector<int> online;
        // 所有离线主机的 id
        vector<int> offline;
        // 保证 LoadBalance 模块数据安全
        mutex mtx;

    public:
        LoadBalance()
        {
            assert(LoadConf(service_machine));
        }
        ~LoadBalance() {}

    public:
        bool LoadConf(const string &machine_list)
        {
            ifstream in(machine_list);
            if (!in.is_open())
            {
                return false;
            }

            string line;
            while (getline(in, line))
            {
                vector<string> tokens;
                StringUtil::SpiltString(line, &tokens, ":");
                if (tokens.size() != 2)
                {
                    LOG(WARRING) << "切分 " << line << " 失败" << "\n";
                    continue;
                }
                Machine m;
                m.ip = tokens[0];
                m.port = atoi(tokens[1].c_str());
                m.load = 0;
                m.mtx = new mutex();

                online.push_back(machines.size());
                machines.push_back(m);
            }

            in.close();
            return true;
        }
        // id: 输出型参数  m: 输出型参数
        bool SmartChoice(int *id, Machine **m /*拿到服务器主机地址*/)
        {
            // 1. 使用选择好的主机(更新该主机的负载)
            // 2. 我们需要可能离线主机
            mtx.lock();
            // 负载均衡算法
            // 1. 随机数 + hash
            // 2. 轮询 + hash
            int online_num = online.size();
            if (online_num == 0)
            {
                mtx.unlock();
                LOG(FATAL) << "所有的后端编译主机已离线, 请运维的同事尽快查看" << "\n";
                return false;
            }

            // 通过遍历的方式，找到所有负载最小的机器
            *id = online[0];
            *m = &machines[online[0]];
            uint64_t min_load = machines[online[0]].load;
            for (int i = 1; i < online.size(); i++)
            {
                uint64_t cur_load = machines[i].load;
                if (min_load > cur_load)
                {
                    min_load = machines[online[i]].load;
                    *id = online[i];
                    *m = &machines[online[i]];
                }
            }
            mtx.unlock();
            return true;
        }
        void OfflineMachine(int id)
        {
            mtx.lock(); // 离线主机时, 可能存在查找主机, 所以我们要上锁
            for(auto iter = online.begin(); iter != online.end(); iter++)
            {
                if(*iter == id) // 要离线的主机找到了
                {
                    machines[id].ResetLoad();
                    online.erase(iter);
                    offline.push_back(id);
                    break; // 因为有break，我们暂时不考虑迭代器失效问题
                }
            }
            mtx.unlock();
        }
        void OnlineMachine()
        {
            mtx.lock();
            online.insert(online.end(), offline.begin(), offline.end());
            offline.erase(offline.begin(), offline.end());
            mtx.unlock();

            LOG(INFO) << "所有主机又上线了" << "\n";
        }
        // 意在调试
        void ShowMachines()
        {
            cout << "在线主机列表: ";
            for(const auto &id : online) cout << id << " ";
            cout << endl;

            cout << "离线主机列表: ";
            for(const auto &id : offline) cout << id << " ";
            cout << endl;
        }
    };

    // 核心业务逻辑的控制器
    class Control
    {
    private:
        Model model_;             // 提供后天数据
        View view_;               // 提供 html 渲染功能
        LoadBalance load_balance_; // 核心负载均衡器

    public:
        Control() {}
        ~Control() {}

    public:
        void RecoveryMachine()
        {
            load_balance_.OnlineMachine();
        }
        // 根据题目数据构建网页
        // html: 输出型参数
        bool AllQuestions(string *html)
        {
            vector<struct Question> all;
            bool ret = true;
            if (model_.GetAllQuestions(&all))
            {
                sort(all.begin(), all.end(), [](const struct Question &q1, const struct Question &q2){
                    return stoi(q1.number) < stoi(q2.number);
                });
                // 获取题目信息成功, 将所有的题目数据构建成网页
                view_.AllExpandHtml(all, html);
            }
            else
            {
                *html = "获取题目失败, 形成题目列表失败";
                ret = false;
            }
            return ret;
        }
        bool Question(const string &number, string *html)
        {
            struct Question q;
            bool ret = true;
            if (model_.GetOneQuestion(number, &q))
            {
                view_.OneExpandHtml(q, html);
            }
            else
            {
                *html = "指定题目" + *html + "不存在";
                ret = false;
            }
            return ret;
        }
        void Judge(const string &number, const string &in_json, string *out_json)
        {
            // 0. 根据题目编号, 拿到对应的题目细节
            struct Question q;
            model_.GetOneQuestion(number, &q);

            // 1. in_json 进行反序列化, 得到用户提交的源代码, input
            Json::Reader reader;
            Json::Value in_value;
            reader.parse(in_json, in_value);
            string code = in_value["code"].asString();

            // 2. 重新拼接用户代码 + 测试用例代码, 得到完整代码
            Json::Value compile_value;
            compile_value["input"] = in_value["input"].asString();
            compile_value["code"] = code + q.tail;
            compile_value["cpu_limit"] = q.cpu_limit;
            compile_value["mem_limit"] = q.mem_limit;
            Json::FastWriter writer;
            string compile_string = writer.write(compile_value);

            // 3. 选择负载最低的主机(差错处理)
            // 规则: 一直选择, 直到主机可用, 否则, 就是全部挂掉了
            while (true)
            {
                int id = 0;
                Machine *m = nullptr;
                if (!load_balance_.SmartChoice(&id, &m))
                {
                    break;
                }

                // 4. 然后发起 http 请求, 得到结果
                // 此时我们算是编译服务的客户端
                Client cli(m->ip, m->port);
                m->IncLoad(); // 选择主机成功后，主机的负载就要提升
                LOG(INFO) << "选择主机成功, 主机id: " << id << " 详情: " << m->ip << ":" << m->port 
                          << "当前主机的负载是: " << m->Load() << "\n";
                // Client的Post方法返回的是一个Response请求, Response 有status状态码, 当为200时才算是正常 
                if(auto res = cli.Post("/compile_and_run", compile_string, "application/json; charset=utf-8"))
                {
                    // 5. 将结果赋值给 out_json
                    if(res->status == 200) // 当状态码为200才是正确请求，否则就会再次去请求，直到成功/没在线主机
                    {
                        *out_json = res->body;
                        m->DecLoad();
                        break;
                    }
                    m->DecLoad();
                }
                else
                {
                    // 请求失败
                    LOG(ERROR) << " 当前请求的主机id: " << id << " 详情: " << m->ip << ":" << m->port << " 可能已经离线"<< "\n";
                    load_balance_.OfflineMachine(id);
                    load_balance_.ShowMachines(); // 调试使用
                }
            }
        }


    };
}